并网光伏逆变器的MPPT算法优化研究

发布时间：2017-11-06 08:13

  本文关键词：并网光伏逆变器的MPPT算法优化研究

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【摘要】：人类社会进入21世纪以来,新能源发展掀起了一场轰轰烈烈的革命,其发展及其相关产业进步的速度超出我们的想象,目前其正处在全面爆发的前夜。从新能源经济成本发展来看,新能源利用及使用成本正在逐渐逼近传统能源使用成本,这正是新能源革命全面爆发的一个临界点,也是判断的标准。根据统计,最近五年太阳能发电成本正在快速下降,速度高达每年10%的左右,仅2015年上半年,全球光伏发电每兆瓦平均成本从129美元降至122美元,中国太阳能发电每兆瓦平均成本降至109美元,每度电发电成本约合0.7元,与此同时全球煤炭发电成本再不断上升,在未来3至5年内,火电相比于太阳能光伏发电的成本优势将不复存在。一旦以太阳能为代表的新能源革命爆发,其不仅仅意味着能源替代的革命,还将引发人类社会的技术创新、产业更新、经济发展、环境治理、生活方式等全方位的变革。在太阳能光伏发电系统中,光伏电池组件的光照不均和局部遮阴等常见现象是不可避免的,阵列失配现象将伴随着系统必然产生,这不仅会影响整个光伏发电系统的功率输出,同时会引发安全和可靠性问题。在这种情况下,常规最大功率点跟踪算法极易失效,将太阳能光伏发电系统的能量转换效率极大的降低。本文就是针对太阳能光伏发电系统所处的现实环境下,深入探讨研究了太阳能光伏阵列的P-V特性,以实现光伏发电系统的功率输出最大化为目的,对光伏太阳能阵列的输出最大功率点进行跟踪控制。同时,本文分析,研究和比较了几种传统MPPT控制算法,如:恒定电压控制法,扰动观测法,导纳增量法,基于梯度的导纳增量法等,优化设计现有的最大功率点跟踪的控制算法,在100k W逆变器工程样机上实现了导纳增量法,试验的结果表明这种算法可以弥补传统最大功率点控制方法工程实现的缺陷,该项研究具有重要的现实意义和应用价值。其次,以并网100k W发电系统的要求,给出并实现了100k W并网逆变器的总体设计方案,并对该系统的硬件、软件设计方案进行了简明扼要的介绍。在此方案上设计实现了并网逆变器的硬件电路,采用DSP芯片TMS320F28335来控制整个并网逆变器。在此基础上完成了控制方案中太阳能光伏电池的输出电压以及输出的电流采集检测的硬件设计,最终在此基础上,控制芯片输出合适的PWM信号完成对整台100k W光伏逆变器的工程实现。测试结果表明,并网逆变器的软件算法、硬件实现都满足既定设计要求,更正确、快速的追踪到光伏系统的最大功率点是优化后的MPPT算法的优势,这为进一步逆变器控制算法的研究,提供了很大的参考技术价值。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464;TM615

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜士鹏;王存旭;;太阳能光伏发电技术的发展前景[J];大众用电;2015年07期

2 云珂;杨舟;杨东升;杨伟;朱文艳;;光伏系统MPPT方法的分析比较与改进[J];电力学报;2015年02期

3 张孝德;;“十三五”经济转型升级新思维:新能源革命引领战略[J];国家行政学院学报;2015年02期

4 周保卫;;太阳能光伏发电技术及发展前景展望[J];科技创新与应用;2014年33期

5 宋鹏;;中国太阳能光伏发电技术发展前景分析[J];科技展望;2014年17期

6 马翠萍;史丹;丛晓男;;太阳能光伏发电成本及平价上网问题研究[J];当代经济科学;2014年02期

7 ;Solar Photovoltaic Grid Parity Will Come True[J];Bulletin of the Chinese Academy of Sciences;2014年01期

8 郭小强;张学;卢志刚;王宝诚;漆汉宏;孙孝峰;;不平衡电网电压下光伏并网逆变器功率/电流质量协调控制策略[J];中国电机工程学报;2014年03期

9 武海涛;刘永和;;大功率电流型光伏并网换流器的拓扑与控制[J];电网技术;2013年08期

10 HU Peng;ZHANG Qian;LIU Yang;SHENG ChunChen;CHENG XiaoFang;CHEN ZeShao;;Optical analysis of a hybrid solar concentrating Photovoltaic /Thermal (CPV/T) system with beam splitting technique[J];Science China(Technological Sciences);2013年06期

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本文编号：1148067